Yaygın alaşım elementleri arasında krom, nikel, molibden, tungsten, vanadyum, titanyum, niyobyum, zirkonyum, kobalt, silikon, manganez, alüminyum, bakır, bor, nadir toprak vb. Fosfor, kükürt ve nitrojen de bazı çelik kalitelerinde (örn. 11SMn30) alaşım görevi görür.
1. Krom (Cr) Krom, çeliğin sertleşebilirliğini artırabilir ve çeliği kırılgan hale getirmeden karbon çeliğinin sertliğini ve aşınma direncini iyileştirebilen ikincil sertleştirme etkisine sahiptir. İçerik yüzde 12'yi aştığında, çelik iyi bir yüksek sıcaklık oksidasyon direncine ve oksidasyon korozyon direncine sahiptir ve ayrıca çeliğin termal mukavemetini arttırır. Krom, paslanmaz aside dayanıklı çelik ve ısıya dayanıklı çeliğin ana alaşım elementidir. Krom, haddelenmiş durumdaki karbon çeliğinin mukavemetini ve sertliğini artırabilir ve alanın uzamasını ve azalmasını azaltabilir. Krom içeriği yüzde 15'i geçtiğinde, mukavemet ve sertlik azalacak ve buna bağlı olarak uzama ve küçülme alanı artacaktır. Su verilmiş ve temperlenmiş yapıdaki kromun ana işlevi, çeliğin su verme ve temperlemeden sonra daha kapsamlı mekanik özelliklere sahip olması için sertleşebilirliği iyileştirmektir. Karbürize çelikte krom içeren karbürler de oluşturulabilir, böylece malzemenin yüzey direnci artar. Aşındırıcılık Krom içeren yay çeliği, ısıl işlem sırasında kolayca dekarbürize olmaz. Krom, takım çeliğinin aşınma direncini, sertliğini ve kırmızı sertliğini artırabilir ve iyi bir tavlama stabilitesine sahiptir. Elektrotermal alaşımlarda krom, alaşımın oksidasyon direncini, direncini ve mukavemetini geliştirebilir.
2. Nikel（Ni）Nikel çelikte ferriti güçlendirir ve perliti rafine eder. Genel etki, mukavemeti arttırmaktır ve plastisite üzerindeki etki önemli değildir. Genel olarak konuşursak, su verme ve temperleme işlemi olmaksızın haddelenmiş, normalize edilmiş veya tavlanmış halde kullanılan düşük karbonlu çelik için belirli bir nikel içeriği, çeliğin tokluğunu önemli ölçüde azaltmadan mukavemetini artırabilir. Çeliğin mukavemetini arttırırken nikel, çeliğin tokluğuna, plastisitesine ve diğer işlem özelliklerine diğer alaşım elementlerine göre daha az zarar verir. Orta karbonlu çelik için, nikel perlit dönüşüm sıcaklığını düşürdüğü için perlit incelir; ve nikel ötektoid noktanın karbon içeriğini azalttığı için, perlit sayısı aynı karbon içeriğine sahip karbon çeliğinden daha fazladır. Nikel içeren perlitik ferritik çeliğin mukavemeti, aynı karbon içeriğine sahip karbon çeliğinden daha yüksektir. Aksine, çeliğin mukavemeti aynı ise, nikel içeren çeliğin karbon içeriği uygun şekilde azaltılabilir, böylece çeliğin sertliği ve plastisitesi geliştirilebilir. Nikel, çeliğin yorulmaya karşı direncini artırabilir ve çeliğin çentiğe karşı hassasiyetini azaltabilir. Nikel, düşük sıcaklık çeliği için büyük önem taşıyan çeliğin düşük sıcaklıkta kırılgan geçiş sıcaklığını azaltır. Yüzde 3,5 nikel içeren çelik -100 derecede kullanılabilir ve yüzde 9 nikel içeren çelik -196 derecede kullanılabilir. Nikel, çeliğin sürünmeye karşı direncini artırmaz, bu nedenle genellikle termal olarak güçlü çelikler için bir güçlendirme elemanı olarak kullanılmaz. Ayrıca çeliğe eklenen nikel sadece aside değil, alkaliye de direnebilir ve atmosfere ve tuza karşı korozyon direncine sahiptir. Nikel, paslanmaz aside dayanıklı çelikte önemli elementlerden biridir.
3. molibden (Mo) Molibden, çelikte sertleşebilirliği ve termal mukavemeti iyileştirebilir, temper kırılganlığını önleyebilir, belirli ortamlarda remanence ve koersivite ve korozyon direncini artırabilir.
4. Tungsten（W） Çelikte karbür oluşturmaya ek olarak, tungsten katı bir çözelti oluşturmak için kısmen demir içinde çözünür. Etkisi molibdeninkine benzer. Kütle fraksiyonu ile hesaplanan genel etki, molibdeninki kadar önemli değildir. Çelikteki tungstenin ana modeli, karbür oluşumu nedeniyle tavlama stabilitesini, kırmızı sertliği, termal mukavemeti ve artan aşınma direncini arttırmaktır. Bu nedenle, esas olarak yüksek hız çeliği, sıcak dövme kalıpları için çelik vb. alaşımlı takım çeliğinden.
5. Vanadyum（V） Vanadyum karbon, amonyak ve oksijen ile güçlü bir afiniteye sahiptir ve bununla karşılık gelen kararlı bileşikler oluşturur. Vanadyum esas olarak çelikte karbür formunda bulunur. Ana işlevi, çeliğin yapısını ve damarını iyileştirmek ve çeliğin mukavemetini ve tokluğunu azaltmaktır. Yüksek sıcaklıkta katı bir çözelti halinde çözüldüğünde sertleşebilirliği artırır; aksine karbür formunda bulunduğunda sertleşebilirliği azaltır. Vanadyum, sertleştirilmiş çeliğin tavlama stabilitesini arttırır ve ikincil bir sertleştirme etkisi üretir. Yüksek hızlı takım çeliği hariç, çelikteki vanadyum içeriği genellikle yüzde 0,5'ten fazla değildir. Vanadyum, sıradan düşük karbonlu alaşımlı çelikteki taneleri rafine edebilir, normalleştirme ve düşük sıcaklık özelliklerinden sonra mukavemeti ve akma oranını iyileştirebilir ve çeliğin kaynak performansını iyileştirebilir. Alaşımlı yapı çeliğindeki vanadyum, genel ısıl işlem koşulları altında sertleşebilirliği azaltacağı için genellikle yapı çeliğindeki manganez, krom, molibden ve tungsten ile birlikte kullanılır.
6. Titanyum（Ti） Titanyum nitrojen, oksijen ve karbon ile güçlü bir afiniteye sahiptir ve kükürt ile demirden daha güçlü bir afiniteye sahiptir. Bu nedenle, iyi bir oksijen giderici ve nitrojen ve karbonu sabitlemek için etkili bir elementtir. Titanyum güçlü bir karbür oluşturucu element olmasına rağmen, diğer elementlerle birleşerek karmaşık bileşikler oluşturmaz. Titanyum karbür, güçlü bağlama kuvvetine, stabiliteye sahiptir ve ayrıştırılması kolay değildir. Çelikte 1000 derecenin üzerine ısıtıldığında ancak katı çözeltiye yavaşça çözülebilir. Metal işleme WeChat, içeriği iyi, dikkate değer. Çözünmeden önce, titanyum karbür parçacıkları tane büyümesini önleme etkisine sahiptir. Titanyum ve karbon arasındaki afinite, krom ve karbon arasındaki afiniteden çok daha fazla olduğundan, titanyum genellikle tane sınırında kromun tükenmesini ortadan kaldırmak ve böylece çeliğin taneler arası korozyonunu ortadan kaldırmak veya azaltmak için paslanmaz çelikte karbonu sabitlemek için kullanılır. Titanyum ayrıca çeliğin A1 ve A3 sıcaklıklarını güçlü bir şekilde artıran güçlü ferrit oluşturan elementlerden biridir. Titanyum, sıradan düşük alaşımlı çelikte plastisiteyi ve tokluğu geliştirebilir. Titanyum nitrojen ve kükürdü sabitlediğinden ve titanyum karbür oluşturduğundan çeliğin mukavemeti artar. Normalizasyondan sonra, taneler rafine edilir ve karbürleri oluşturmak için çökeltme, çeliğin plastisitesini ve darbe tokluğunu önemli ölçüde artırabilir. Titanyum içeren alaşımlı yapı çeliği, iyi mekanik özelliklere ve işlem özelliklerine sahiptir, ancak ana dezavantajı, sertleşebilirliğin biraz zayıf olmasıdır.
7. Niyobyum（Nb） Niobyum çelikte katı solüsyona dönüşebilir ve katı solüsyon güçlendirmede rol oynayabilir. Östenit içinde çözüldüğünde, çeliğin sertleşebilirliği önemli ölçüde iyileştirilir. Ancak karbür ve oksit partikülleri halinde taneleri inceltir ve çeliğin sertleşebilirliğini azaltır. Çeliğin tavlama stabilitesini artırabilir ve ikincil bir sertleştirme etkisine sahiptir. Eser miktarda niyobyum, sünekliğini veya tokluğunu etkilemeden çeliğin mukavemetini artırabilir. Tane inceltme etkisi nedeniyle çeliğin darbe tokluğunu artırabilir ve kırılgan geçiş sıcaklığını azaltabilir. İçerik, karbonun 8 katından fazla olduğunda, çeliğin iyi bir hidrojen direncine sahip olması için çelikteki karbonun neredeyse tamamı sabitlenebilir. Östenitik çeliklerde, ortamı oksitleyerek çeliğin taneler arası korozyonunu önleyebilir. Sabit karbon ve çökelme sertleşmesi nedeniyle, termal mukavemetli çeliğin sürünme mukavemeti gibi yüksek sıcaklık özelliklerini iyileştirebilir.